Паровая машина
В статье Н.Н.Вашкевича
«Шотландия» описана реализация идеи охлаждения при производстве виски, идущей
от лягушки. Дополню, что идея охлаждения была реализована в Британии не только
в самогонном аппарате, который, к слову, первыми изобрели арабы. По этой же
причине англичане заинтересовались паровым двигателем, в котором горячий пар,
расширяясь, охлаждается и выполняет полезную работу, а также другими
двигателями внешнего сгорания, в которых конденсатор (охладитель) отделён от
источника тепла. Духовным потомкам каторжан было надо, чтобы при охлаждении
выполнялось как можно больше полезной работы.
|
Паровая машина |
Первым применённым на производстве паровым
двигателем была «пожарная установка», сконструированная английским военным
инженером Томасом Севери в 1698 году. Машина Севери могла использоваться для откачки воды из шахт,
поэтому изобретатель назвал её «другом рудокопа» – развитие истории с оловянными
рудниками. Затем английский кузнец Томас Ньюкомен
усовершенствовал паровой двигатель Севери и в 1712
году продемонстрировал свой «атмосферный двигатель». Первым применением
двигателя Ньюкомена была откачка воды из глубокой
шахты. В 1774 году появилась версия паровой машины, созданная Уаттом в
сотрудничестве с Мэтью Боултоном, основным
нововведением которой стало вынесение процесса конденсации в специальную
отдельную камеру (конденсатор). Эта камера помещалась в ванну с холодной водой.
|
Гравюра двигателя Ньюкомена. Это изображение скопировано с рисунка в работе
Дезаглирса «курс экспериментальной философии»,
1744, которая является изменённой копией гравюры Генри Битона,
датированной 1717 годом. Вероятно, изображён второй двигатель Ньюкомена, установленный приблизительно в 1714 в угольной
шахте Гриф в Уоркшире. |
Версия паровой машины, созданная
Уаттом |
Дальнейшим повышением эффективности
было применение пара высокого давления Ричардом Тревитиком,
после того, как Тревитик приспособил свою машину к
новым котлам Корниша. Кроме того, был существенно
усовершенствован конденсатор. Следующим важным шагом в развитии паровых машин
стало появление машин двойного действия, в которых свежий (острый) пар
поочередно подаётся в обе стороны рабочего цилиндра, в то время как
отработанный пар с другой стороны цилиндра выходит в атмосферу или в
конденсатор. Принцип двойного действия повысил скорость работы машины и улучшил
плавность хода.
|
Ричард Тревитик |
Первый в мире паровоз «Pen-y-Darren» |
Trevithick’s
|
Это позволило использовать паровую
машину не только для откачки воды, но и на транспорте – паровоз, пароход,
локомобиль, паровой трактор, а также для привода различных механизмов в
промышленности.
|
Паровой молот |
Горизонтальная стационарная
двухцилиндровая паровая машина для привода заводских трансмиссий. Конец XIX
в. Экспонат Музея Индустриальной Культуры. Нюрнберг |
Первый самоходный железнодорожный
паровой локомотив построили Тревитик и Виван в 1803г., Джорджем Стефенсон в 1814г. построил более
совершенный паровоз, а в 1829 вместе с сыном Робертом построил паровоз «Ракета»
с тубчатым паровым котлом.
|
Джордж Стефенсон |
«Ракета» на Рейнхильских
состязаниях, 1829 год |
Это послужило началом широкого
использования паровозов для перевозки грузов и пассажиров, массового
строительства железных дорог, соединивших Великобританию, а затем другие страны
и целые континенты.
|
«Грейт
Вестерн» |
Прибытие «Куин
Мэри» в гавань Нью-Йорка, 20 июня 1945 года, с тысячами американских солдат |
|
|
A4 «Mallard» Обтекаемые локомотивы класса A4 были
разработаны для длительных поездок на скоростях свыше |
60163 Tornado
— магистральный пассажирский паровоз, выпущенный в Дарлингтоне
в 2008 году. Это первый в Великобритании паровоз, выпущенный после Вечерней
звезды (1960 год), то есть после почти полувекового перерыва и спустя 40 лет
спустя после прекращения эпохи пара (1968) на Британских железных дорогах. |
|
|
Паровой каток |
|
|
|
Паровые
автомобили |
||
В 1884 году английский инженер
Чарльз Парсонс получил патент на многоступенчатую
реактивную турбину, которую он изобрел специально для приведения в действие
электрогенератора. В 1885 году он сконструировал турбину, получившую в
дальнейшем широкое применение на тепловых электростанциях и на флоте. В 1894г.
опытное судно «Турбиния» продемонстрировало рекордную
скорость —
Чарлз Алджернон Парсонс «TURBINIA»
Линкор «Дредноут»
В 1816г. шотландский священник Джеймс
Стирлинг запатентовал двигатель, могущий преобразовывать в работу любое тепло.
В 1843 году Стирлинг использовал свой двигатель на заводе, где он в то время
работал инженером. Двигатель Стирлинга имеет много преимуществ и был широко
распространён в эпоху паровых машин. В настоящее время наблюдается возвращение
интереса к использованию двигателя Стирлинга в разных областях.
|
Роберт Стирлинг
Двигатель Стирлинга |
Двигатель Стирлинга с линейным
генератором переменного тока
Современная шведская подлодка HMS Södermanland с дизель-стирлинговой
силовой установкой |
Всё это привело к
промышленной революции и было её основными вехами – сначала в Англии, а
затем и других странах.
Вся паровая машинерия у англичан-уголовников
в основном работала на угле. Уголь был основным топливом промышленной
революции. Можно сказать, что как в средние века Англия встала на ноги на овечьей шерсти, так в XIX веке Британская Империя
окрепла на энергии угля. Сеть угольных станций, раскинувшаяся по всем концам
колоссальной Империи, являлась узлами её связующего каркаса, состоящего из
морских коммуникаций преимущественно парового флота.
Уголь
Британская империя в 1897 году. Розовый цвет — типичный цвет обозначения британских колоний
на картах того времени. – (табличный номер Британии – 1.4,
где цвет номер 1 – цвет воинства и разбоя.)
Флаг Герб
Девиз «Dieu et mon droit»
(рус. «Бог и моё право»)
Британская
империя (англ. British Empire)
— крупнейшее из когда-либо существовавших государств за всю историю
человечества с колониями на всех континентах. Наибольшей площади империя
достигла в середине 30-х годов XX в., тогда земли Соединённого Королевства
простирались более чем на 37 млн
кв км, что составляет около четверти земной суши.
Общая численность населения империи составляла примерно 500 млн человек (примерно одна четвёртая часть
человечества).
P.S. Хотя первые двигатели
внутреннего сгорания по мощности и КПД уступали весьма
совершенным к тому времени паровым машинам, немцев привлекала идея внутреннего сгорания. Отто, а затем Даймлер с Майбахом, а также Дизель и Ванкель
довели её до ума и предложили свои варианты ДВС. Представляется, что немцами
двигала совсем другая идея: не лягушки-охладительницы,
а пищеварения – топливо должно сгорать непосредственно в цилиндрах, как в
желудке.
Игорь Коваленко
При подготовке использовались материалы Википедии, статьи:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Паровая_машина
http://ru.wikipedia.org/wiki/Паровая_турбина
http://ru.wikipedia.org/wiki/Двигатель_Стирлинга
http://ru.wikipedia.org/wiki/Паровоз
http://ru.wikipedia.org/wiki/LNER_Peppercorn_Class_A1_60163_Tornado
http://ru.wikipedia.org/wiki/Локомобиль
http://ru.wikipedia.org/wiki/RMS_Queen_Mary
http://ru.wikipedia.org/wiki/Британская_империя
